Лабораторна робота № 8 Тема «Визначення вмісту пектинових речовин»

Мета лабораторної роботи: освоєння методики визначення вмісту пектинових речовин в плодах та овочах кальцій-пектатним методом.

Теоретична частина

Серед великої кількості вуглеводів, що містяться у плодах і овочах, особливе органолептичне і технологічне значення мають пектинові речовини. Вони представляють собою складний комплекс гетерополісахаридів клітинних стінок плодів та овочів:

Пектинова (полігалактуронова) кислота, х=200, R = Н та СН₃ (1);

Пектинат (лужні солі пектинової кислоти), R = Ме⁺, СН₃ (2);

Пектин (полігалактуронова кислота, СН₃ -30-80%), R = Н та СН₃ (3);

Пектова (полігалактуронова) кислота, х=100, R = Н (4);

Пектат (лужні солі пектової кислоти) R = Ме⁺ (5).

Пектини оточують мікрофібрили целюлози і забезпечують завдяки своєї гнучкості ростягання клітинних стінок. Звичайно вони також являються межклітинною речовиною, що утворює середню пластинку і склеюють стінки сусідніх клітин. По розчинності у воді пектинові речовини умовно поділяють на власне пектин, який розчиняється у воді, і протопектин – не розчинний у воді. При визріванні і зберіганні плодів і овочів пектинові речовини, що знаходяться в них, поступово перетворюються: протопектин в міру дозрівання переходить у пектин. Тому визначення вмісту різних форм пектинових речовин може характеризувати хід дозрівання плодів і овочів, а також визначення строків реалізації при зберіганні. Крім того, пектин має високу вологоутримуючу і желюючу здатність. Властивість пектину утворювати драглі в присутності цукрів і кислот має вирішальне значення при виробництві жельованих продуктів — джему, повидла, мармеладу, желе та інших, тому при даних видах переробки важливо знати вміст пектинових речовин у сировині.

Існує декілька методів кількісного визначення пектинових речовин. У даній роботі ми опануємо відносно простим, так званим кальцій-пектатним методом. Він заснований на екстрагуванні пектинових речовин, наступним їхнім омиленням лугом (тобто переведенні пектинових речовин у пектинову кислоту), осадженні останньої у вигляді кальцієвої солі і визначенні ваговим методом.

Хід виконання роботи

Реактиви, що необхідні для виконання роботи:

1) 0,3 н розчин соляної кислоти.; 2) 1 %-ний розчин лимоннокислого амонію; 3) 0,4%-ний розчин їдкого натру; 5) 6 %-ний розчин оцтової кислоти; 6) 11, 1%-ний розчин хлористого кальцію.

1. Наважку матеріалу 10—20 г, в залежності від очікуваного вмісту пектинових речовин, розтирають у ступці до однорідної маси.

2. При точних визначеннях потрібно видалити моно і дисахариди, що досягається триразовою обробкою: перший раз 96%-ним спиртом, потім двічі 80%-ним, залишок промивають ацетоном і підсушують.

3. Після видалення моно- і дисахаридів наважку без втрат переносять у конічну колбу і заливають приблизно 100 мл теплої води, витримують півгодини на водяній лазні при температурі 45 °С.

4. Після нагрівання рідину пропускають через паперовий складчастий фільтр у мірну колбу ємністю 250 мл і по охолодженні доводять об’єм дистильованою водою до мітки. У цій витяжці визначають вміст розчинних пектинових речовин.

5. Якщо необхідно визначити кількість протопектина, то фільтр разом із залишком осаду переносять у конічну колбу, заливають 50 мл 0,3 н. розчину НСI і витримують півгодини на киплячій водяній лазні. Рідину фільтрують через паперовий фільтр у мірну колбу ємністю 250 мл. Залишок на фільтрі промивають гарячою водою. Потім фільтр із осадом знову переносять у конічну колбу, заливають 50 мл 1%-ного розчину лимоннокислого амонію і нагрівають у киплячій водяній лазні протягом 30 хвилин. Після цього рідину в колбі пропускають через паперовий складчастий фільтр, збираючи фільтрат у мірну колбу. Осад на фільтрі промивають гарячою водою. Після охолодження вміст колби доводять дистильованою водою до мітки. У цій витяжці визначають кількість протопектина і пектинової кислоти.

Надалі аналіз першої і другої витяжок аналогічний.

6. 50 мл витяжки переносять у склянку ємністю 0,5 л, додають 50 мл 0,4^;%-ного розчину Nа(ОН) і витримують розчин при кімнатній температурі не менш 5 годин (можна залишити на ніч).

7. По закінченню витримки розчин підкисляють 50 мл 6%-ної оцтової кислоти. Після цього осаджують пектинову кислоту 50 мл 11,1%-ним розчином хлористого кальцію.

8. Осад, що випав, фільтрують через попередньо висушений і зважений паперовий фільтр, промивають дистильованою водою до повного вимивання хлор-іона (проба на цей іон з азотнокислим сріблом у фільтраті наприкінці промивання повинна бути негативною).

9. Фільтр із осадом переносять пінцетом у бюкс і висушують при температурі 100 — 105 °С до постійної ваги.

10. Вагу осаду пектата кальцію (з відрахуванням ваги фільтра) множать на 0,9235 для перерахування на пектинову кислоту.

11. Вміст пектинових речовин (окремо розчинній і нерозчинних) обчислюють по формулі:

де х — вміст пектинової кислоти (% ваги сироїречовини); а- вага пектата кальцію на фільтрі (г); n - наважка (г); - об’єм усієї витяжки (мл) ; — об’єм витяжки, взятої для визначення (мл); 0,9235- коефіцієнт перекладу пектата кальцію на пектинову кислоту.

Загальний вміст пектинових речовин у матеріалі буде дорівнює сумі розчинних (перша витяжка) і нерозчинних пектинових речовин (друга витяжка).

Контрольні питання:

1. Поясніть роль, яку виконують пектинові речовини у рослинах.

2. Як поділяються пектинові речовини по будові молекули і по розчинності у воді?

3. Поясніть на прикладі яблук, груш та айви зміну пектинових речовин при дозріванні і зберіганні.

4. Поясніть які особливості будови молекули пектинових речовин зумовлюють здатність утворювати драглі.